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摘要：節能住宅是一項正在興起的嶄新事業，體現了建筑節能的前進方向。搞好建筑屋面的節能，改善市內熱環境，促進建筑技術和建筑產業的發展，合理利用資源、保護生態環境、提高人民生活質量。

關鍵詞：屋面；節能；技術分析

屋頂作為一種建筑物外圍護結構所造成的室內外溫差傳熱耗熱量，大于任何一面外墻或地面的耗熱量。因此，加強屋頂保溫節能對建筑造價影響不大，節能效益卻很明顯。

1蓄水屋面

蓄水屋面就是在剛性防水屋面上蓄一層水，其目的是利用水蒸發時，帶走大量水層中的熱量，大量消耗曬到屋面的太陽輻射熱，從而有效地減弱了屋面的傳熱量和降低屋面溫度，是一種較好的隔熱措施，是改善屋面熱工性能的有效途徑。

蓄水屋面的隔熱性能。在相同的條件下，蓄水屋面比非蓄水屋面使屋頂內表面的溫度輸出和熱流響應要降低得更多，且受室外擾動的干擾較小，具有很好的隔熱和節能效果。對于蓄水屋面，由于一般是在混凝土剛性防水層上蓄水，既可利用水層隔熱降溫，又改善了混凝土的使用條件：避免了直接暴曬和冰雪雨水引起的急劇伸縮；長期浸泡在水中有利于混凝土后期強度的增長；又由于混凝土有的成分在水中繼續水化產生濕漲，因而水中的混凝土有更好的防滲水性能。同時蓄水的蒸發和流動能及時地將熱量帶走，減緩了整個屋面的溫度變化；另外，由于在屋面上蓄上一定厚度的水，增大了整個屋面的熱阻和溫度的衰減倍數，從而降低了屋面內表面的最高溫度。經實測，深蓄水屋面的頂層住戶的夏日溫度比普通屋面要低2～5℃。因此，由于上述優點，蓄水屋面現在已經被大面積推廣采用頂層保溫、隔熱問題蓄水屋面和種植屋面。

2淺色坡屋面

目前，大多數住宅仍采用平屋頂，在太陽輻射最強的中午時間，太陽光線對于坡屋面是斜射的，而對于平屋面是正射的，深暗色的平屋面僅反射不到30%的日照，而非金屬淺暗色的坡屋面至少反射65%的日照，反射率高的屋面大約節省20%~30%的能源消耗。特別是隨著建筑材料技術的發展，用于坡屋面的坡瓦材料形式多，色彩選擇廣，對改變建筑千篇一律的平屋面單調風格，豐富建筑藝術造型，點綴建筑空間有很好的裝飾作用。在中小型建筑如居住、別墅及城市大量平改坡屋面中被廣泛應用。但坡屋面若設計構造不合理、施工質量不好，也可能出現滲漏現象。因此坡屋面的設計必須搞好屋面細部構造設計，保溫層的熱工設計，使其能真正達到防水、節能的要求。限于篇幅，對其細部構造及保溫層熱工設計不作探討。

3倒置式屋面

倒置式屋面是與傳統屋面相對而言的。所謂倒置式屋面，就是將傳統屋面構造中的保溫層與防水層顛倒，把保溫層放在防水層的上面。倒置式屋面的定義中，特別強調了“憎水性”保溫材料，工程中常用的保溫材料如水泥膨脹珍珠巖、水泥蛭石、礦棉巖棉等都是非憎水性的，這類保溫材料如果吸濕后，其導熱系數將陡增，所以才出現了普通保溫屋面中需在保溫層上做防水層，在保溫層下做隔氣層，從而增加了造價，使構造復雜化。其次，防水材料暴露于最上層，加速其老化，縮短了防水層的使用壽命，故應在防水層上加做保護層，這又將增加額外的投資。再次，對于封閉式保溫層而言，施工中因受天氣、工期等影響，很難做到其含水率相當于自然風干狀態下的含水率：如因保溫層和找平層干燥困難而采用排汽屋面的話，則由于屋面上伸出大量排汽孔，不僅影響屋面使用和觀瞻，而且人為地破壞了防水層的整體性，排汽孔上防雨蓋又常常容易碰踢脫落，反而使雨水灌入孔內。倒置式屋面與普通保溫屋面的比較中倒置式屋面的優越性顯而易見。

4屋面綠化

隨著我國城市化進程的高速發展和建筑面積的急劇增加，建筑能耗將更加巨大，“城市熱島”現象將更為嚴重。城市建筑實行屋面綠化，可以大幅度降低建筑能耗、減少溫室氣體的排放，同時可增加城市綠地面積、美化城市、改善城市氣候環境。

4.1屋面綠化的保溫隔熱性能

當平屋面上的找坡層平均厚100mm，再加上覆土厚度為80mm的屋面，其傳熱系數K<1.5W/m2·k，若覆土厚度大于200mm時，其傳熱系數K<1.0W/m2·k。夏季綠化屋面與普通隔熱屋面比較，表面溫度平均要低6.3℃，屋面下的室內溫度相比要低2.6℃。因此，屋頂綠化作為夏季隔熱有著顯著效果，可以節省大量空調用電量。例如，上海夏季空調的負荷最高值1048萬千伏安（最高氣溫時），一般負荷600萬千伏安（11月份），而上海的發電能力約為800萬千伏安，電力谷峰差的缺口要靠外地輸入。提高建筑物的隔熱功能，可以節省電能耗20%。對于屋面冬季保溫，采用輕質種植土，如80%的珍珠巖與20%的原土，再摻入營養劑等，其密度小于650kg/m3，導熱系數取值為0.24W/m·k，基本覆土厚度為220mm，可計算出k值<1。由于我國地域廣闊，冬季溫度的差別很大，因此可結合各地的實際情況作不同的工藝處理。

4.2屋面綠化對周圍環境的影響

建筑屋頂綠化可明顯降低建筑物周圍環境溫度（0.5℃~4.0℃），而建筑物周圍環境的溫度每降低，建筑物內部空調的容量可降低6%，對低層大面積的建筑物，由于屋面面積比墻面面積大，夏季從屋面進入室內的熱量占總圍護結構得熱量的70%以上，綠化的屋面外表面最高溫度比不綠化的屋面外表面最高溫度（可達60℃以上）可低20℃以上。而且城市中心地區熱氣流上升時，能得到綠化地帶比較涼爽空氣流的自然補充，以調節城市氣候。種植屋面保溫效果很明顯。不論北方或南方都有保溫作用。特別是干旱地區，入冬后草木枯死，土壤干燥，保溫性能更佳。保溫效果隨土層厚增加而增加。種植屋頂有很好的熱惰性，不隨大氣氣溫驟然升高或驟然下降而大幅波動。冰島和斯堪的那維亞半島的種植屋面，已有百年歷史，證實上述情況。綠色植物可吸收周圍的熱量，其中大部分用于蒸發作用和光合作用，所以綠地溫度增加并不強烈，一般綠地中的地溫要比空曠廣場低10~17.8℃。另外屋面綠化可使城市中的灰塵降低40%左右；可吸收諸如SO2、HF、CL2、NH3等有害氣體；對噪聲有吸附作用，最大減噪量可達10分貝；綠色植物可殺滅空氣中散布著的各種細菌，使空氣新鮮清潔，增進人體健康。

4.3綠化屋面的防水

不少人認為屋頂綠化對抗滲防漏不利，這是一種比較片面的看法。實際上土壤在吸水飽和后會自然形成一層憎水膜，可起到滯阻水的作用，從這個角度看對防水有利。并且覆土種植后，可以起到保護作用：使屋面免受夏季陽光的曝曬、烘烤而顯著降低溫度，這對剛性防水層避免干縮開裂、緩解屋面震動影響，柔性防水層和涂膜防水層減緩老化、延長壽命十分有利。當然也有不利影響：當澆灌植物用的水肥呈一定的酸堿性時，會對屋面防水層產生腐蝕作用，從而降低屋面防水性能。克服的辦法是：在原防水層上加抹一層厚1.5~2.0cm的火山灰硅酸鹽水泥砂漿后再覆土種植。同普通硅酸鹽水泥砂漿相比，火山灰硅酸鹽水泥砂漿具有耐水性、耐腐蝕性、抗滲性好及喜濕潤等顯著優點，平常多用于液體池壁的防水上。將它用于屋頂覆土層下的防水處理，正好物盡其用，恰到好處。在它與覆土層的共同作用下，屋頂的防水效果將更加顯著。

小結

節能住宅是一項正在興起的嶄新事業，體現了建筑節能的前進方向。搞好建筑屋面的節能，改善市內熱環境，促進建筑技術和建筑產業的發展，合理利用資源、保護生態環境、提高人民生活質量。